JP2010048020A - 監視制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】雨量に応じてポンプ井の予測流入量を求めるための流入量予測データ12を用いて、雨量計で測定された現在の雨量に応じた予測流入量を求める流入量予測手段211と、ポンプ井に流入する雨水の流入量に応じて、ポンプの起動又は停止のタイミングを補正する第1補正値を記憶する第1補正データ記憶部15から予測流入量に応じた第1補正値を抽出し、この抽出した第1補正値によって、水位計で測定されるポンプ井の現在の水位を補正して、補正後の水位と、ポンプ井の水位に基づいてポンプの起動制御を判断するポンプ起動データで特定される水位とからポンプの起動が必要であるか否かを判定する第1判定手段213と、第1判定手段によってポンプの起動が必要であると判定されると、ポンプを起動するポンプ制御手段214とを備える。
【選択図】 図1
Description
次に、図6に示すフローチャートを用いて、ポンプ処理部21におけるポンプの運転処理について説明する。
続いて、図7に示すフローチャートを用いて、自家発処理部22における自家発設備の運転処理について説明する。
流入量予測手段221では、予測流入量の算出に、最適化問題を解く区間をサンプリング周期毎にシフトしながら最適化を繰り返すReceding horizon制御を利用することもできる。Receding horizon制御は、制約条件を陽な形で取り扱うことが可能であり、制御入力やプロセス出力にかかる制御条件を直接制御アルゴリズムに反映させることができる。例えば、制御条件としては、水位計39で測定されるポンプ井32の水位の上下限を考慮することが考えられる。
流入量予測データ12は、予め定められる固定のデータの他、入力する測定値、ポンプの起動状態、管渠内の状態等に応じてオンラインで逐次的に更新可能に構成されるデータであっても良い。流入量予測データ12をオンラインで逐次的に更新することにより、流域の変化に追従することが可能となり、予測の精度の劣化を防止することが出来る。このオンラインによる更新の代表的な手法としては、システム同定手法における逐次最小二乗法が挙げられる。この逐次最小二乗法は、計算負荷が少ないため比較的小規模な計算機で実現できるとともにプロセスの変動に追従してパラメータの更新が可能な利点がある。したがって、雨水排水制御のようなプロセスの変動が自然現象の複合要因の結果として現れ、変動が生じやすい場合に有効である。
上述した説明では、第1判定手段213は、予測水位と、ポンプデータ13の「ポンプ起動水位」及び「ポンプ停止水位」とを比較してポンプの起動や停止を判定していた。一方、ポンプ起動水位及びポンプ停止水位を利用せず、予測流入量から直接、運転するポンプの台数を求めて、ポンプ33a〜33eを制御してもよい。または、現在の水位と現在のポンプの排水能力、予測流入量と予測流入量の雨水の排水に必要なポンプの排水能力、現在のポンプの余力から、判定結果として運転するポンプの台数を求めて、ポンプ33a〜33eを制御してもよい。
第1補正データ15及び第2補正データ16も、固定のデータであっても良いし、過去の測定値や過去のポンプ井32の水位等の履歴、ポンプ井32やポンプ33a〜33eの経時的に応じて更新可能なデータであっても良い。
10…記憶装置
11…機器制御プログラム
12…流入量予測データ
13…ポンプデータ
14…ポンプ起動データ
15…第1補正データ
16…第2補正データ
P…監視制御プログラム
21…ポンプ処理部
211…流入量予測手段
212…予測水位算出手段
213…第1判定手段
214…ポンプ制御手段
22…自家発処理部
221…水位決定手段
222…第2判定手段
223…自家発制御手段
3…雨水排水システム
30…流入幹線
31…流入渠
32…ポンプ井
33a〜33e…ポンプ
34a〜34e…バルブ
35…雨水レーダ
36…雨水レーダ処理装置
37…地上雨量計
38,39…水位計
40a,40b…自家発設備
Claims (5)
- ポンプ井に雨水が流入する下水道システムに適用され、前記ポンプ井に流入する雨水の流入量に応じてポンプを制御し、前記ポンプ井から雨水を排出する監視制御装置であって、
雨量に応じて前記ポンプ井の予測流入量を求めるための流入量予測データを記憶する流入量予測データ記憶部と、
前記流入量予測データを用いて、雨量計で測定された現在の雨量に応じた予測流入量を求める流入量予測手段と、
少なくとも、ポンプ井の水位に基づいてポンプの起動制御を判断するポンプ起動データを記憶するポンプ起動データ記憶部と、
前記ポンプ井に流入する雨水の流入量に応じて、前記ポンプの起動又は停止のタイミングを補正する第1補正値を記憶する第1補正データ記憶部と、
前記第1補正データ記憶部から前記予測流入量に応じた第1補正値を抽出し、この抽出した第1補正値によって、水位計で測定される前記ポンプ井の現在の水位を補正して、補正後の水位とポンプ起動データで特定される水位とからポンプの起動が必要であるか否かを判定する第1判定手段と、
前記第1判定手段によって前記ポンプの起動が必要であると判定されると、前記ポンプを起動するポンプ制御手段と、
を備えることを特徴とする監視制御装置。 - 複数のポンプを備える場合において、
前記ポンプ起動データでは、各ポンプに対して運転制御を判断する水位が関連付けられ、
前記判定手段では、各ポンプに対して起動が必要であるか否かを判定することを特徴とする請求項1に記載の監視制御装置。 - 前記下水道システムでは、買電による電力で動作する買電対応ポンプと、自家発設備による電力で起動する自家発対応ポンプとを備えており、
前記ポンプ井に流入する雨水の流入量に応じて、前記自家発設備の起動のタイミングを補正する第2補正値を記憶する第2補正データ記憶部と、
前記第2補正データ記憶部から前記予測流入量に応じた第2補正値を抽出し、この抽出した第2補正値によって、前記ポンプ起動データに含まれる前記水位を補正して、前記自家発対応ポンプを起動する自家発起動水位を定める水位決定手段と、
定められた前記自家発起動水位と水位計で測定される現在の水位とを比較して、前記自家発設備の起動が必要か否かを判定する第2判定手段と、
前記第2判定手段によって前記自家発設備の起動が必要であると判定されると、前記自家発設備を起動する自家発制御手段と、
を備えることを特徴とする請求項1に記載の監視制御装置。 - 前記流入量測定手段、前記第1判定手段、及び、前記ポンプ制御手段をポンプ処理部としたとき、複数のポンプ処理部を備え、
いずれか一のポンプ処理部を運転状態としてポンプを制御し、他のポンプ処理部を待機状態とし、
運転状態の前記ポンプ処理部に異常が発生した場合、異常が発生した前記ポンプ処理部ではポンプの制御を中止し、前記他のポンプ処理部が待機状態から運転状態となってポンプの制御を開始することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1に記載の監視制御装置。 - 外部のコントロール装置とネットワークで接続され、前記コントロール装置から新たな流入量予測データを入力すると、前記流入量予測データ記憶部を前記新たな流入量予測データで更新することを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の監視制御装置。
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